砝碼帶磁對測量結(jié)果的影響分析 在質(zhì)量計(jì)量工作中，砝碼是實(shí)物量具，用于復(fù)現(xiàn)質(zhì)量量值。用來制造砝碼的材料性能好壞，質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響砝碼質(zhì)量的穩(wěn)定性，而影響到全質(zhì)量的準(zhǔn)確致及統(tǒng)- -。新的砝碼規(guī)程要求，制造砝碼的材質(zhì)必須選擇具備穩(wěn)定的物理化學(xué)性能、定的度、非常小的磁化率以及抗磁性能好等-些條件方能保持砝碼在較長時間內(nèi)質(zhì)量值的準(zhǔn)確穩(wěn)定。
目前，我的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，已經(jīng)研究出了磁化率較小的JF1型，材料密度為8.0g/cm3的不銹鋼砝碼。但是這種砝碼售較高，除省級計(jì)量部門擁有外，部分地市縣級計(jì)量部門仍使用材料密度為7.85g/em3的不銹鋼砝碼，但它的抗磁性能還不夠理想。在長期的檢定中，我們發(fā)現(xiàn)有如下問題。
問題的發(fā)現(xiàn)
今年我們在檢定套送檢的二等砝碼時，用了兩臺天平檢定，在檢定10g砝碼時，發(fā)現(xiàn)兩臺天平檢定的結(jié)果相差很，出了規(guī)程規(guī)定的檢定精度的五分之四。(按規(guī)程要求，終檢定結(jié)果為二人檢定結(jié)果的算術(shù)平均值，而二人檢定結(jié)果之差不過檢定精度的五分之四。二等10g砝碼的檢定精度是0.06。)復(fù)檢多次也是如此。
而我們檢定所用的天平: -臺是上海產(chǎn)的332A型天平，另臺是北京產(chǎn)的WT2A型天平，這兩臺天平的計(jì)量性能，且在檢定周期之內(nèi)，檢定用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼是等標(biāo)準(zhǔn)砝碼， 標(biāo)準(zhǔn)砝碼，且在檢定周期之內(nèi)。
為此我們又調(diào)出2003~ 2004年的檢定結(jié)果，行比較，數(shù)據(jù)見表1
為驗(yàn)證檢定結(jié)果,我們又換了套標(biāo)準(zhǔn)砝碼,對上海天平和北京天平上分別行比對,其結(jié)果見表2。
表2檢定結(jié)果表
.上海 北京標(biāo)稱值
左盤 右盤 左盤 右盤
10g 0.09g 0.06g 0.07g 0.08g_
從以上對比數(shù)據(jù)看,我們歷年的測量結(jié)果與，上海天平左盤測量結(jié)果-致,而北京天平與上海天平右盤所測結(jié)果- 致。
應(yīng)該說明的是,我們所用的兩臺天平不但計(jì)量性能,而且我們在這兩臺天平上均采用同樣的方法，檢定了很多組二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼,都沒有發(fā)現(xiàn)此類問題。
我們又用自已的二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼做試驗(yàn),驗(yàn)證上海天平與北京天平檢定結(jié)果是- -致的。2問題的初步分析
通過從各方面找原因及驗(yàn)證,我們認(rèn)為這里不存在疏忽誤差,歷年的檢定結(jié)果是事實(shí)存在，而我們的反復(fù)驗(yàn)證對比也是事實(shí)。所以不能隨便舍棄哪-個檢定結(jié)果。
在平時的量值傳遞工作中,我們檢定砝碼時往往習(xí)慣于二人同用臺天平，同用- -套標(biāo)準(zhǔn)砝碼,但這時的檢定結(jié)果除非出現(xiàn)的疏忽誤差,般都不會出現(xiàn)什么問題，二人的檢定結(jié)果容易對得上。然而,這樣的檢定結(jié)果都存在同樣的系統(tǒng)誤差和偶然誤差,從誤差理論的角度講,我們所說的提高測量精度不僅要提高測量結(jié)果的精密度,還要測量結(jié)果的正確度。
由量值傳遞的可溯性及量值傳遞的準(zhǔn)確致性可知,在量傳中如果分別用不同的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備行傳遞,其結(jié)果也應(yīng)是致的。如果不*致,可在 -定程度上反映出傳遞當(dāng)中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差和偶然誤差,利于發(fā)現(xiàn)傳遞中存在的問題，提高測量精度。
基于這種指導(dǎo)思想，這兩年我們采用二人分別各用
臺天平各自檢定遍砝碼的方法,檢定了多組二等克組毫克組砝碼。二人檢定結(jié)果都滿足了規(guī)程要求。
從上面的數(shù)據(jù)中,我們可以看到，如果我們歷年同用臺天平檢定,就不會發(fā)現(xiàn)這個問題,而我們自然會認(rèn)為是傳遞準(zhǔn)確。但事實(shí)是失準(zhǔn)了,這個砝碼如果再錯誤地傳遞下去,很可能在以后的傳遞中給科研、生產(chǎn)造成損失。
在質(zhì)量量值傳遞中，人員、設(shè)備、環(huán)境和測定方法等因素都可能帶來測量誤差。
從對比數(shù)據(jù)中可以看出,不同的檢定人員及環(huán)境條件所帶來的誤差均在正常檢定的誤差之內(nèi),可以排除上述因素造成的較系統(tǒng)誤差。從使用設(shè)備來看，只有北京天平所測的數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)不同。同時我們也驗(yàn)證了北京天平的計(jì)量性能是的，檢定其它二等砝碼時與在上海天平所測到的結(jié)果是致的。所以,我們現(xiàn)在應(yīng)集中考慮被檢砝碼和所用天平之間存在的問題。
砝碼帶磁對測量結(jié)果的影響
我們知道,引起砝碼質(zhì)量值不穩(wěn)定的重要因素是砝碼材料問題,規(guī)程明確規(guī)定了砝碼材料不允許帶磁,然而,由于砝碼材料本身,加工過程或保存中有磁場影響，而使砝碼本身微量帶磁。但這種弱磁又難以發(fā)現(xiàn),般單位又無測量手段,有無其它原因影響砝碼的材質(zhì)呢?還有待于步探討。
我們從數(shù)據(jù)看，上海天平和歷年所測得的修正值與北京天平所測得的修正值比較，結(jié)果偏小。由磁極同性相斥,異性相吸的性質(zhì)，我們認(rèn)為這是由于這個砝碼本身含有微量磁性,而天平的科盤也有微量的磁性，在地磁場共同作用下,產(chǎn)生相互排斥的力。天平開啟后,地對天平和砝碼有了個向上的排斥力,這個力雖然很做小,但它卻可以改變天平應(yīng)有的平衡位置，使被測砝碼顯示輕了十幾個分度，這樣也就造成了我們測量結(jié)果的誤差。
同樣的道理，如果砝碼天平秤盤與地磁極相反,則會相互吸引,它也可以改變天平應(yīng)有的平衡位置使被測砝碼顯示較重十幾個分度,同樣生成我們測量結(jié)果的誤差。
我們做了這樣的試驗(yàn),天平空載，開啟天平靜止后,拿塊磁鐵在天平秤盤，上方,天平的平衡位置改
除砝碼含磁的可能性。只有在所用天平帶磁的情況下才表現(xiàn)出的測量誤差,但在不帶磁天平上檢定數(shù)據(jù)也是不穩(wěn)定的。我們檢定的這個10g砝碼就是個少見的例子。后我們證實(shí)了這個10g砝碼本身帶有磁性。
我們認(rèn)為在量傳中磁性對砝碼準(zhǔn)確度的影響這個題目研究是很的,需要必需的儀器和量的科學(xué)數(shù)據(jù)來論證它。由于時間關(guān)系和沒有定的條件,我們無法測量它的磁性小,只能做初淺的分析。
分析的初步結(jié)論
由以上的分析可知:(1)砝碼帶磁后會給測量結(jié)果帶定的誤差,絕不可忽視,必須引起重視。(2)在 量值傳遞中,為了提高測量精度,用不同的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備檢定是很有必要的。(3)對檢定中出現(xiàn)的較的系統(tǒng)誤差處理要慎重，具體問題,具體分析。(4)保管和使用砝碼也非常重要,不能接觸磁鐵、磁場等,存放時定要遠(yuǎn)離磁源。避免砝碼帶磁，才能測量的推確,量值傳遞的準(zhǔn)確致和統(tǒng)。故現(xiàn)行新規(guī)程對砝碼材料的要求是非常重要的。 
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